Estudio para la implementación de un sistema fotovoltaico de autoconsumo conectado a la red eléctrica en la ciudad del Cusco

Abstract

Los sistemas fotovoltaicos conectados a la red eléctrica, y en particular los llamados “Sistemas Fotovoltaicos de Autoconsumo Conectados a la Red Eléctrica” (SFACR), constituyen la aplicación de la energía solar fotovoltaica que mayor expansión está experimentando en los últimos anos, y en un número cada vez mayor de países. Tal es, que uno de los objetivos de la presente tesis es en concreto el desarrollo de la ingeniería asociada al diseño, caracterización y análisis de un SFACR. De manera general un SFACR es un tipo de instalación en la que intervienen cuatro elementos: los paneles o módulos fotovoltaicos, el inversor, el medidor bidireccional y la red eléctrica. Esta tesis como aplicación especifica tendrá el estudio, dimensionamiento, diseño, instalación y mantenimiento de un SFACR para alimentar la demanda de carga de la Institución Educativa Particular San Agustín de la ciudad del Cusco. Este trabajo está estructurado en cinco capítulos, mas las conclusiones, recomendaciones, bibliografía y anexos: En el primer capitulo se describe el marco referencial, con los principales datos como ubicación, datos geográficos e históricos, para luego ingresar al planteamiento del problema, seguido de los objetivos, hipótesis y variables necesarias para el presente estudio. En el segundo capitulo se definen los conceptos mas relevantes, los principales fundamentos normativos, teóricos y las características de los equipos que conforman un Sistema Fotovoltaico de manera genérica, para luego ahondar en los SFACR, utilizando bibliografía de autores con presencia en la industria fotovoltaica, así como recurriendo al espacio de conocimiento ilimitado que es el internet hoy en día. En el tercer capitulo se describe el diseño de un SFACR en la Institución Educativa San Agustín de la ciudad del Cusco, para lo cual se describen los parámetros que determinan el funcionamiento de los componentes, para hacer una correcta selección de los equipos, cableado, puesta a tierra y protecciones, que serán necesarios en el diseño y dimensionamiento, para finalmente realizar el balance energético. En el capitulo cuatro se realiza la evaluación económica del SFACR, estudiando la rentabilidad del sistema, el presupuesto de la instalación, el calculo del COE y la recuperación de la inversión. En el quinto capitulo y no menos importantes que los anteriores, se describe el mantenimiento de los SFACR. Finalmente tenemos las conclusiones y recomendaciones mas resaltantes a las que se llego en el presente estudio, seguido de la bibliografía utilizada y en los Anexos se encuentran las hojas de características de cada uno de los equipos y elementos utilizados en el presente proyecto, así como la normativa legal y técnica correspondiente relacionada a los Sistemas Fotovoltaicos Conectados a Red.